Scarica Regolazione dell’espressione genica nei procarioti e più Appunti in PDF di Genetica solo su Docsity! Regolazione dell’espressione genica nei procarioti Oltre alla ricombinazione genica e all’azione di plasmidi e trasposoni , il genoma procariotico permette ai batteri di adattarsi con rapidità ed efficienza alle variazioni ambientali. I procarioti sono in grado di regolare le proteine attive nel proprio citoplasma. Il controllo consiste nell’attivare o disattivare i geni che codificano per la sintesi proteica. In un batterio la sintesi proteica può essere regolata nella fase di trascrizione o durante la traduzione. In una cellula batterica alcune proteine vengono prodotte a ritmo costante perché sono sempre necessarie altre invece vengono prodotte solo quando il batterio ne ha bisogno. Il controllo prevede la presenza di particolari proteine codificate dei geni regolatori: queste proteine, dette fattori di regolazione della trascrizione si legano in vicinanza del promotore e possono agire o da controllo negativo (repressori) impedendo la trascrizione dell’mRNA o da controllo positivo (attivatori) favorendo la sua trascrizione. Il processo di trascrizione consiste nella sintesi di una molecola di mRNA a partire da un filamento di DNA utilizzato come stampo. Nel controllo della trascrizione intervengono a volte anche piccole molecole effettrice che si legano a questi fattori modificando la loro configurazione proteica , in tal modo esse possono permettere o impedire l’inizio della trascrizione. I fattori di regolazione e controllati da queste piccole molecole effettrice possiedono due regioni funzionali o domini: nel primo dominio il fattore si lega al DNA, mentre nel secondo si inserisce una molecola effettrice. Nel 1960 Jacob e Monod definirono OPERONE l’unitá funzionale che comprende il promotore e uno o più geni strutturali, tutti sotto il controllo di una sequenza di DNA nota come operatore. La capacità del repressore di legarsi all’operatore dipende da una piccola molecola effettrice che attiva o disattiva il repressore di quel particolare operone. Una molecola effettrice che attiva un repressore è detta corepressore, mentre una che lo disattiva è detta induttore. Un esempio di corepressore è fornito dall’amminoacido triptofano: se presente nel terreno di cultura, esso attiva il repressore dell’operone del triptofano; il repressore attivato si lega poi all’operatore e blocca la sintesi degli enzimi non necessari. Un esempio di induttore è dato dall’ allolattosio. Quando nel terreno di coltura è presente per esempio il lattosio, la prima tap a del suo metabolismo produce uno zucchero molto simile, l’ allolattosio che funziona da induttore, cioè si lega al repressore e lo disattiva staccandolo dall’ operatore dell’operone del lattosio. ( operone Lac). In presenza di allolattosio L’RNA polimerasi inizia a spostarsi lungo la molecola del DNA trascrivendo sull’mRNA i geni strutturali dell’operone. Tali geni vengono trascritti in Un’unica molecola di mRNA che dirige la sintesi di ben tre proteine: - L’enzima beta-galattosidasi , che demolisce il lattosio ; - la beta-galattoside permeasi , proteina di trasporto che aumenta l’ingresso nel citoplasma del lattosio ; -L’enzima transacetilasi , Che ha la funzione di trasferire un gruppo acetile dall’acetil - CoA al galattosio. quando il repressore si lega all’operatore, la RNA polimerasi e non può effettuare la trascrizione dell’mRNA e i geni non si esprimono. Quando il repressore non è legato all’operatore, la sintesi di mRNA procede regolarmente: i geni quindi possono esprimersi. La caratteristica più importante del repressore è la sua capacità di cambiare forma in presenza del co repressore o dell’induttore.sono questi cambiamenti di forma che modificano la sua capacità di legarsi all’operatore. Come abbiamo detto, l’operone Lac appartiene al tipo di operone che attivano la trascrizione in risposta alla comparsa di un induttore
